KR100803503B1

KR100803503B1 - 소취제 및 소취 방법

Info

Publication number: KR100803503B1
Application number: KR1020020003493A
Authority: KR
Inventors: 다까요시 하마구찌; 노리유끼 기무라; 도모까즈 야스나가; 다다시 오까자끼
Original assignee: 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2008-02-14
Also published as: JP2002219494A; KR20020062691A

Abstract

본 발명은 유황계 악취 물질을 포함하는 오니 등의 소취제를 제공한다. 즉, 과산화물과 질산 이온을 함유하며, 과산화물의 농도가 과산화수소로 환산하여 10 중량％ 이상, 50 중량％ 미만인 것을 특징으로 하는, 유황계 악취 물질을 포함하는 매체용 소취제에 관한 것이다.

소취제, 과산화물, 질산 이온

Description

소취제 및 소취 방법 {Deodorant and Method for Deodorizing}

본 발명은 폐수 중에 존재하거나 폐수를 처리할 때 발생하는 생오니(生汚泥), 잉여 오니, 소화 오니, 응집 오니 등, 오니를 탈수 처리하여 생기는 탈수 케이크, 또는 세정 장치의 세정수, 및 이들의 혼합물로부터 발생하는 악취를 적은 약제 주입량으로 신속하게 제거할 수 있는 소취제 및 소취 방법에 관한 것이다.

최근의 도시 및 근교로의 인구 밀집은 대량의 수자원 소비로 이어지고 있다. 따라서, 사용된 수자원은 여러가지 유기, 무기물을 함유하는 폐수가 되어 공공 하수도 및 빌딩 중의 체류조 등으로 배출된다. 이들은 하수 처리장에서 처리되는 과정에서 대량의 생오니, 잉여 오니, 소화 오니를 산출한다. 또한, 규모가 큰 공장 등의 사업소도 하천, 해양 등의 심각한 환경 오염에 따라 배수 규제가 강화되어 소정의 수질까지 처리하는 것이 의무화되고 있는데, 이 사업소에서 응집 침전 처리 및 활성 오니 등의 처리 과정에서도 대량의 오니가 산출된다. 발생된 오니는 후속공정에서 농축시키고, 이어서 스크류 압축, 벨트 압축 탈수기 등으로 탈수하고 용적을 감소시켜 탈수 케이크를 생성한다. 이들 폐수 및 오니, 탈수 케이크 중에는 황산염 및 다량의 BOD 성분이 포함되며, 또한 통상 황산 환원균이 존재하여 오니 중의 황산염을 황화수소로 환원하여 생산 활동을 행하고 있다.

생성된 황화수소는 상온에서는 기체이기 때문에 기상으로 방출분산된다. 이 황화수소는 독성이 있는 불쾌한 악취를 갖는 물질이기 때문에, 하수도 설비의 맨홀 및 빌딩 지하에서 누설되어 주변 주민에게 악취 문제를 제공하는 원인이 되거나, 오니 처리시에는 작업자에 대한 위험성이 염려된다. 또한, 황화수소는 콘크리트 시설 중에 부착되는 황산화균 및 공기에 의해 산화되고, 먼지 중에 용해되어 황산을 생성한다. 이와 같이 생성된 황산은 알칼리성인 콘크리트 및 금속을 부식시켜 건축물 구조에 치명적인 결함을 가져오는 원인이 되고 있다. 또한, 황화수소와 마찬가지로 폐수 및 오니의 부패 과정에서는 머캅탄류가 산출되어 악취 문제의 원인이 되고 있다.

이들 악취의 발생 및 구조물의 부식을 방지하는 수단으로는, 가성 소다 등을 이용해서 pH를 알칼리성으로 하여 황화수소의 방출분산을 억제하는 방법이 있지만, 이 방법이 황화수소 그 자체를 분해 또는 제거하는 것은 아니기 때문에 중화시켰을 때 황화수소가 재발생되거나 알칼리 스케일이 발생되는 등, 충분한 처리라고는 할 수 없었다. 또한, 악취 성분을 산화하는 방법으로서 과산화수소를 첨가하는 방법이 있다. 이 방법은 황화수소, 머캅탄류의 제거가 가능하지만, 첨가량이 소량이거나 오니를 장시간 방치해 두는 경우 등에는 산화된 황 또는 황산 이온이 박테리아에 의해 다시 황화수소를 생성해 버린다는 문제가 있었다. 황화수소를 금속염으로서 고정화하는 방법으로서 금속염을 첨가하는 방법이 있지만, 이 방법은 황화수소 와 금속 이온이 반응하여 황화수소를 금속 황화물로서 고정하는 방법인데, 슬러지를 대량 생성한다는 결점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술에서의 문제를 해결하고, 폐수, 오니, 탈수 케이크 또는 세정 장치의 세정수 등의 황화수소, 머캅탄류 등의 유황계 악취를 온화한 조건에서 효율적으로 분해 제거하고, 악취의 확산 및 시설 부식을 방지하는 소취제를 제공하는 데 있다.

본 발명자들은 상기한 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 황화수소, 머캅탄류, 디메틸술피드 등의 유황계 악취 물질을 포함하는 매체용 소취제와 관련하여, 과산화물과 질산 이온을 함유하는 소취제의 과산화물 농도를 과산화수소로 환산하여 10 중량％ 이상, 50 중량％ 미만으로 함으로써 매체 중의 황화수소, 머캅탄류 등 유황계 악취를 효율적으로 제거할 수 있고, 또한 킬레이트제를 첨가함으로써 제품이 장기간에 걸쳐 안정하게 된다는 것을 밝혀내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 과산화물과 질산 이온을 함유하는 소취제에 있어서, 과산화물의 농도가 과산화수소로 환산하여 10 중량％ 이상, 50 중량％ 미만인 것을 특징으로 하는, 유황계 악취 물질을 포함하는 매체용 소취제에 관한 것이다. 또한, 과산화물과 질산 이온 사이의 농도 관계가 하기 수학식 1로 표시되는 소취제에 관한 것이다.

(식 중, k=0.5 내지 10이고, 동시에 과산화물의 과산화수소 환산 농도(중량％)와 질산 이온 농도(중량％)의 합계가 100 미만임)

본 발명의 방법을 구체적으로 설명한다. 본 발명에서 대상이 되는 매체는 가정에서의 일반 폐수 또는 공장 등의 폐수, 또한 세정 장치 등에 포함되는 세정수 등이 포함된다. 또한, 오니로서 하수, 배설물 또는 공장 폐수를 처리할 때 발생하는 생오니, 잉여 오니, 소화 오니, 응집 오니 등 및 이들의 혼합물 및 오니를 탈수하여 생성된 탈수 케이크 등 유황계 악취를 함유하는 것이 포함된다.

본 발명에서 사용되는 과산화물로는 과산화수소, 과아세트산, 과황산염, 과탄산염, 과붕소산염, 과산화칼슘, 과산화요소, 또는 그 외의 무기, 유기 과산화물을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 과산화수소 또는 과탄산염이 사용된다. 과산화수소는 35 중량％, 60 중량％의 것이 시판되고 있는데, 이것을 그대로 사용할 수도 있고 또한 희석하여 사용할 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 질산 이온은 질산염으로 공급된다. 질산염으로는 나트륨염, 칼륨염, 칼슘염 등의 알칼리 및 알칼리 토금속염, 알루미늄염, 철염, 구리염, 니켈염, 마그네슘염, 아연염, 망간염 및 암모늄염 등이 예시되지만 특별히 이것들로 제한되지는 않는다. 질산염은 무수염일수도, 함수염일 수도 있다.

본 발명에 따른 과산화물과 질산 이온 용액 중의 과산화물 농도는 과산화수소 환산으로 10 중량％ 이상, 50 중량％ 미만이고, 바람직하게는 12 내지 45 중량 ％, 더욱 바람직하게는 15 내지 40 중량％이다. 과산화물의 과산화수소 환산 농도가 10 중량％ 미만이면 소취제 중의 과산화수소의 안정성이 극단적으로 악화되고, 보존성이 악화될 뿐만 아니라 사용시 다량으로 사용해야만 하는 등의 문제가 있다. 또한, 과산화물의 과산화수소 환산 농도가 높아지면, 예를 들어 과산화수소는 50％ 이상이 위험물이기 때문에 약제의 안전성면에서도 과산화물의 과산화수소 환산 농도는 50％ 미만인 것이 바람직하다.

본 발명의 소취제에 있어서 과산화물의 농도는 과산화수소 환산으로 수학식 1에 의해 표시된다.

<수학식 1>

(식 중, k는 0.5 내지 10, 바람직하게는 0.52 내지 8, 더욱 바람직하게는 0.55 내지 7이고, 과산화물의 과산화수소 환산 농도(중량％)와 질산 이온 농도(중량％)의 합계는 100 미만, 바람직하게는 80 미만, 더욱 바람직하게는 60 미만이다)

수학식 1로 표시되는 k 값이 0.5보다 낮은 경우에는 소취의 즉효성 및 지속성이 악화된다. 또한, k 값이 10보다 높아진 경우에도 소취의 지속성이 점점 악화된다. 따라서, 본 발명에 따른 소취제의 안정성, 과산화물과 질산 이온의 상승적인 소취 성능을 얻기 위해서는 과산화물의 농도 및 k 값을 적절하게 할 필요가 있다.

또한, 과산화물과 질산염의 혼합물은, 과산화물이 불안정한 경우 안정제로서 유기 포스폰산계, 유기 아미노포스폰산계, 유기 탄소계 등의 킬레이트제를 첨가함 으로써 그 문제를 극복할 수 있다. 킬레이트제로는 특별히 제한되지 않지만, 그 대표예로서 에틸렌디아민사아세트산, 니트릴로삼아세트산, 디에틸렌트리아민오아세트산, 트리에틸렌테트라아민육아세트산, 폴리히드록시카르복실산, 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 아미노트리(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 1,2-프로필렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타 (메틸렌포스폰산), 헥사메틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 트리에틸렌테트라아민헥사(메틸렌포스폰산), 트리아미노트리에틸아민헥사(메틸렌포스폰산), 트랜스-1,2-시클로헥산디아민테트라(메틸렌포스폰산), 글리콜에테르디아민테트라(메틸렌포스폰산), 테트라에틸렌헵타(메틸렌포스폰산), 폴리히드록시카르복실산, 페닐요소 등을 들 수 있다. 또한, 이들은 유리산일 수도 있고, 염의 형태일 수도 있다. 염의 형태로 사용하는 경우에는 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염, 암모늄염 및 유기 아민염 등을 사용할 수 있지만, 나트륨염, 암모늄염이 바람직하게 사용된다. 킬레이트제의 사용량은 산화제와 질산 이온의 합계량에 대하여 1 내지 100,000 중량ppm, 바람직하게는 10 내지 70,000 중량ppm, 더욱 바람직하게는 100 내지 50,000 중량ppm이다. 또한, 필요에 따라 인산 등의 다른 안정제를 병용할 수도 있다.

킬레이트제가 1 ppm보다 저농도이면 안정화 효과가 적고, 또한 10,000 ppm보다 고농도이면 유효 성분 중에서 차지하는 킬레이트제의 양이 많아져, 오니를 소취했을 경우, 약제를 첨가한 후에 응집제를 첨가하여 후처리하는 경우 등에 응집성이 악화되는 등의 문제가 발생한다.

과산화물과 질산 이온을 혼합할 때, 혼합물의 pH는 원하는 값으로 할 수 있지만, pH를 9보다 높게 하는 경우에는 과산화물의 안정성이 악화되어 소취제 중의 유효 성분 농도가 저하되기 때문에 pH 값을 9 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 pH를 5 이하로 한다. pH 조정제로는 특별히 한정되지 않지만, 황산, 염산, 질산, 인산 등의 무기산 및 아세트산 등의 유기산 또는 가성 소다, 가성 칼리 등의 무기 알칼리 및 유기 알칼리 등이 바람직하게 사용된다.

본 발명에 따른 소취제는 매체에 따라 첨가량은 다르지만, 매체에 대하여 5 내지 100,000 mg/L, 바람직하게는 10 내지 10,000 mg/L, 더욱 바람직하게는 20 내지 5,000 mg/L를 첨가한다. 본 발명에 따른 소취제가 매체에 대하여 5 mg/L보다 낮은 첨가량이면 충분한 소취 효과는 얻지 못하며, 또한 매체에 대하여 10,000 mg/L보다 많이 첨가한 경우에는, 예를 들어 매체가 오니인 경우에 과산화물의 분해에 의해 산소 가스가 발생하여, 탈수 처리를 위한 응집제의 첨가시 응집성 악화를 일으키는 원인이 된다. 또한, 매체가 하수 등인 경우, 미소비된 질산 이온에 의해 활성 오니 등의 처리에 문제를 일으키는 경우가 있다.

약제의 첨가 방법으로는 다이어프램(diaphragm)식, 플런저(plunger)식의 정량 펌프 등 약품을 정확하게 공급할 수 있는 방식이면 어떠한 방법이든 좋다. 약제를 첨가하는 장소로는 하수, 폐수, 오니 및 오니 케이크와 혼합할 수 있는 장소라면 어떠한 장소든지 상관없으며, 빌딩의 폐수 피트, 하수 펌프장의 피트 및 불순물 제거조, 하수 처리장의 오니 농축조, 오니 혼합조, 오니 저류조 및 응집제 혼합조에 직접 첨가할 수 있다. 매체와 소취제를 효율적으로 반응시키기 위해서 하수, 폐수 및 오니의 이송 배관 중에 직접 투입하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 배관 내에서 효율적으로 반응시키기 위해 매체의 이송을 검지하고, 이것과 연동하여 소취제를 첨가하는 펌프를 기동 및 정지시키면 바람직하다. 매체의 이송 검지는 매체의 이송 펌프의 기동 신호, 이송 배관의 밸브 개폐 상태를 나타내는 신호, 또는 매체의 유량 지시 등에 따른다.

본 발명에 따른 소취제를 오니의 소취 처리에 사용할 때, 탈수 처리 직전에 첨가하는 경우에는 미리 본 발명에 따른 소취제를 첨가한 후, 응집제를 첨가하는 방법이 바람직하다. 또한, 탈수된 케이크를 보다 효율적으로 소취하기 위해서는 탈수 케이크에 본 발명의 소취제를 첨가할 수도 있다. 이 때, 첨가는 탈수 케이크에 대하여 소취제를 분무하는 것이 바람직하다. 분무시에는 일류(一流)체라도 공기 등을 사용하여 이류(二流)체로 하여 분무할 수도 있다.

본 발명에 따른 소취제로 소취 처리하는 온도는 임의의 온도로 처리하는 것이 가능하지만, 0 ℃ 내지 80 ℃로 처리하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 3 ℃ 내지 70 ℃로 처리한다. 더욱 바람직하게는 5 ℃ 내지 40 ℃로 처리한다. 처리 온도가 0 ℃보다 낮은 온도이면 매체의 점도가 상승하고, 소취제와의 혼합이 불충분해지며 반응 효율이 떨어진다. 또한, 온도를 상승시킴으로써 소취제와 매체 중의 유황 화합물의 반응 속도가 상승하기 때문에 바람직하다. 그러나, 80 ℃보다 높은 온도로 처리하면 오히려 반응 효율이 떨어진다.

본 발명에 따른 소취제를 사용하여 소취할 때 방균제를 병용할 수 있다. 방균제의 예로는 살균제, 정균제, 방부제 등, 매체의 균류 특히 혐기성균에 작용하여 황화수소, 머캅탄 등의 유황계 악취의 발생을 억제할 수 있는 것이 있다. 예를 들면, 하기 화학식 1 내지 11로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

(식 중, R₁, R₂, R₃은 H, Na, 할로겐 또는 할로겐알킬을 나타낸다)

(식 중, R₁, R₂, R₃은 알킬, 할로겐, 아미노기, 수산기 또는 알콕시를 나타낸다)

(식 중, R₁은 H, Na, Zn 또는 Cu를 나타내고, n은 1 또는 2를 나타낸다)

(식 중, R₁은 H 또는 Na를 나타내고, R₂는 할로겐 또는 술폰산을 나타낸다)

(식 중, R₁은 알킬 또는 알케닐을 나타낸다)

(식 중, R₁은 알킬, 알케닐, 할로겐알킬 또는 페닐을 나타내고, n은 1 또는 2를 나타낸다)

(식 중, R₁, R₂, R₃은 H, 알킬 또는 할로겐을 나타낸다)

(식 중, R₁, R₂는 H, 알킬 또는 디티오카르밤산 N-알킬렌을 나타내고, R₃은 H, 4급 암모늄, 히드라진, 알킬아미노 또는 금속을 나타내며, n은 1 내지 3을 나타낸다)

(식 중, R₁, R₂, R₃, R₄는 H, 알킬 또는 알킬렌을 나타내고, n은 1 또는 2를 나타낸다)

(식 중, R₁은 알킬을 나타낸다)

(식 중, R₁, R₂, R₄는 H 또는 할로겐을 나타내고, R₃은 H 또는 할로겐알킬을 나타낸 다)

화학식 1의 예로는 이소시아누르산, 디클로로이소시아누르산, 트리클로로이소시아누르산 등의 이소시아누르산류를 들 수 있다. 화학식 2의 예로는 2,4-디클로로-6-이소시아노-1,3,5-트리아진, 2,4-디클로로-6-히드록시-1,3,5-트리아진나트륨, 2,4-디클로로-6-(o-클로로아닐린)-1,3,5-트리아진 등의 트리아진류를 들 수 있다. 화학식 3의 예로는 2-머캅토피리딘-N-옥시드, (2-피리딜티오-1-옥시드)나트륨, 비스(2-피리딜티오-1-옥시드)아연, 2,2-디티오-비스(피리딘-1-옥시드) 등의 피리딘류를 들 수 있다. 화학식 4의 예로는 8-옥시퀴놀린, 8-옥시퀴놀린황산염, 8-옥시퀴놀린염산염, 5-클로로퀴놀리놀, 8-옥시퀴놀린-5-술폰산 등의 옥시퀴놀린류를 들 수 있다.

화학식 5의 예로는 메틸이소티오시아네이트, 알릴이소티오시아네이트 등의 이소티오시안류를 들 수 있다. 화학식 6의 예로는 메틸렌비스티오시아네이트, 에틸렌비스티오시아네이트, 클로로메틸티오시아네이트, 클로로에틸렌비스티오시아네이트, 페닐티오시아네이트, 비닐렌비스티오시아네이트 등의 티오시안류를 들 수 있다. 화학식 7의 예로는 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 1,2-벤즈이소티아졸론 등을 들 수 있다.

화학식 8의 예로는 N-메틸디티오카르밤산 나트륨, N-메틸디티오카르밤산 칼륨, N-메틸디티오카르밤산 아연, N-메틸디티오카르밤산 암모늄, N,N'-디메틸디티오카르밤산 나트륨, N,N'-디메틸디티오카르밤산 칼륨, N,N'-디메틸디티오카르밤산 구 리, N,N'-디메틸디티오카르밤산 망간, N,N'-디메틸디티오카르밤산 아연, N,N'-디메틸디티오카르밤산 철, N,N'-디메틸디티오카르밤산 니켈, N,N'-디메틸디티오카르밤산 납, N,N'-디메틸디티오카르밤산 암모늄, N,N'-디에틸디티오카르밤산 아연, N,N'-디부틸디티오카르밤산 아연, 디티오카르밤산 히드라진, 에틸렌비스(디티오카르밤산)아연, 에틸렌비스티오카르밤산 망간, 에틸렌비스티오카르밤산 아연, 에틸렌비스티오카르밤산 나트륨, 에틸렌비스티오카르밤산 암모늄 등의 디티오탄산 아미드류를 들 수 있다.

화학식 9의 예로는 테트라메틸티라움 모노술피드, 테트라에틸티라움 모노술피드, 테트라메틸티라움 디술피드, 테트라에틸티라움 디술피드, 에틸렌티라움 모노술피드 등의 티라움술피드류를 들 수 있다. 화학식 10의 예로는 미리스트산 모노글리세라이드, 팔미트산 모노글리세라이드, 스테아르산 모노글리세라이드 등의 지방산 모노글리세라이드류를 들 수 있다. 화학식 11의 예로는 3,4,4'-트리클로로카르바닐리드, 3-트리플루오로메틸-4,4'-디클로로카르바닐리드 등의 아닐리드류를 들 수 있다.

또한, N-(2-히드록시프로필)-아미노메탄올, 2-(히드록시메틸아미노)에탄올, 2-브로모-2-니트로-1,3-프로판디올, 디브로모-니트로-에탄올 등의 알콜류, 크레졸, 4-클로로-3,5-디메틸페놀 등의 페놀류, 글루탈알데히드, α-브로모신남알데히드 등의 알데히드류, 2-메톡시카르보닐아미노벤즈이미다졸, 티아벤다졸, 벤조티아졸 등의 이미다졸·티아졸류, 글루콘산 클로로헥시딘, 염산 클로로헥시딘, 염산 폴리헥사메틸렌비구아니딘 등의 비구아니드류, 염화벤잘코늄, 염화세탈코늄, 1,3,5-트리 스(2-히드록시에틸)-S-헥사히드로트리아진, 2,2-디브로모-3-니트로프로피오아미드, 비스(1-옥시-2-피리딜)디술피드, 히노키티올(hinokitiol) 등도 들 수 있다. 이들 방균제는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

방균제의 사용 형태는 특별히 제한되지 않고 액상, 분말상, 현탁액으로 입수 가능한데, 이것을 그대로 사용할 수도 있고 매체와 혼합하기 쉽도록 물로 희석하여 사용할 수도 있다. 또한 슬러리 상태로 사용할 수도 있다. 방균제의 사용량은 매체에 대하여 0.1 내지 3,000 mg/L, 바람직하게는 0.5 내지 2,000 mg/L의 농도가 되는 양이다. 0.1 mg/L 이하이면 소취 효과가 낮고, 3,000 mg/L 이상인 경우에는 경제적으로 문제가 있을 뿐만 아니라 소취 매체가 오니인 경우 탈수 케이크를 퇴비 등에 재이용하는 경우에 발효 불량을 일으키는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 방균제는 본 발명의 소취제와 동시에 첨가할 수도 있고, 미리 혼합하여 사용할 수도 있다. 본 발명에서, 본 발명에 따른 소취제와 방균제와의 상승 효과를 보다 높이기 위해서는 본 발명에 따른 소취제를 첨가한 후에 방균제를 첨가하는 방법이 바람직하다. 단, 매체에 첨가하기 전에 본 발명에 따른 소취제와 방균제가 혼합되지 않을 정도가 바람직하다.

<실시예>

본 발명의 방법을 하기 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

35 ％ 과산화수소 28.6 중량％ (100 ％ 과산화수소 농도를 10 중량％), 질산 나트륨 13.7 중량％ (질산 이온을 10 중량％) 및 1차 이온 교환수 57.7 중량％로 이루어진 소취제를 100 ℃의 온욕에 5 시간 침지한 후의 과산화수소 농도를 측정하고, 가열 시험 전의 과산화수소 농도로부터 안정성을 하기 수학식 2에 의해 산출하였다. 이 경우, k=1.0이었다. 안정성의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 2>

35 ％ 과산화수소 34.3 중량％ (100 ％ 과산화수소 농도를 12 중량％), 질산나트륨 16.5 중량％ (질산 이온을 12 중량％), 나머지는 1차 이온 교환수 49.2 중량％로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=1.0이었다. 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 3>

35 ％ 과산화수소 42.9 중량％ (100 ％ 과산화수소 농도를 15 중량％), 질산나트륨 20.6 중량％ (질산 이온을 15 중량％), 1차 이온 교환수 36.5 중량％로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=1.0이었다. 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<실시예 4>

35 ％ 과산화수소 57.1 중량％ (100 ％ 과산화수소 농도를 20 중량％), 질산나트륨 27.4 중량％ (질산 이온을 20 중량％), 1차 이온 교환수 15.5 중량％로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=1.0이었다. 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<비교예 1>

35 ％ 과산화수소 14.3 중량％ (100 ％ 과산화수소 농도를 5 중량％), 질산나트륨 6.9 중량％ (질산 이온을 5 중량％), 1차 이온 교환수 78.8 중량％로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=1.0이었다. 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

<비교예 2>

35 ％ 과산화수소 20 중량％ (100 ％ 과산화수소 농도를 7 중량％), 질산나트륨 9.6 중량％ (질산 이온을 7 중량％), 1차 이온 교환수 70.4 중량％로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=1.0이었다. 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

과산화수소와 황산나트륨 혼합물의 열안정
	과산화수소 (%)	질산 이온 (%)	안정성 (%)
비교예 1	5	5	74.2
비교예 2	7	7	75.2
실시예 1	10	10	80.5
실시예 2	12	12	84.5
실시예 3	15	15	90.5
실시예 4	20	20	92.4

표 1과 같이 과산화수소 농도를 10 ％ 이상으로 함으로써 혼합물의 안정성은 크게 향상되었다.

<실시예 5>

35 ％ 과산화수소 34.3 중량％ (100 ％ 과산화수소 농도를 12 중량％), 질산나트륨 32.9 중량％ (질산 이온을 24 중량％), 나머지는 1차 이온 교환수 32.8 중량％로 이루어진 소취제를 100 ℃의 온욕에 5 시간 침지한 후의 과산화수소 농도를 측정하고, 가열 시험 전의 과산화수소 농도로부터 안정성을 산출하였다. 이 경우, k=0.5이었다. 안정성의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

<실시예 6>

안정제로서 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산을 50 ppm 첨가한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 조성으로 하여 열안정성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

<실시예 7>

안정제로서 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산을 100 ppm 첨가한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 조성으로 하여 열안정성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

<실시예 8>

안정제로서 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산을 500 ppm 첨가한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 조성으로 하여 열안정성 시험을 행하였다. 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

안정제를 첨가한 경우의 열안정성
	농도			안정성 (%)
	과산화수소 (%)	질산이온 (%)	안정제 (ppm)	안정성 (%)
실시예 5	12	24	0	59.6
실시예 6	12	24	50	96.5
실시예 7	12	24	100	98.5
실시예 8	12	24	500	99.4

표 2와 같이 킬레이트제를 혼합물에 첨가함으로써 안정성은 비약적으로 향상되었다.

<실시예 9>

하수 처리장의 혼합 생오니 (TS: 2.2 ％) 200 ml에 100 ％ 과산화수소를 15.3 중량％ 농도로, 질산나트륨을 42 중량％ (질산 이온을 30.7 중량％)로 포함하는 소취제를 87 mg 첨가 혼합하고, 처리 30 분 후와 24 시간, 48 시간 방치한 후, 가스테크사 제조의 헤드로테크를 이용하여 오니 10 ml를 100 ml의 공기로 폭기하였을 때 공기 중에 포함되는 황화수소, 전체 머캅탄류를 검지관에 의해 측정하였다. 이 경우, k=0.5이었다. 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

<실시예 10>

100 ％ 과산화수소를 23 중량％, 질산나트륨을 31.5 중량％ (질산 이온을 23 중량％)로 한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=1.0이었다. 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

<실시예 11>

100 ％ 과산화수소를 39.4 중량％, 질산나트륨을 9.0 중량％ (질산 이온을 6.6 중량％)로 한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=6.0이었다. 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

<실시예 12>

100 ％ 과산화수소를 41.8 중량％, 질산나트륨을 5.8 중량％ (질산 이온을 4.2 중량％)로 한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=10.0이었다. 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

<비교예 3>

100 ％ 과산화수소를 1.1 중량％, 질산나트륨을 30.0 중량％ (질산 이온을 21.9 중량％)로 포함하는 소취제를 174 mg 첨가한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=0.05이었다. 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

<비교예 4>

100 ％ 과산화수소를 2.1 중량％, 질산나트륨을 28.7 중량％ (질산 이온을 20.9 중량％)로 포함하는 소취제를 174 mg 첨가한 것 이외에는 실시예 9와 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=0.1이었다. 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

<비교예 5>

46 ％ 과산화수소 수용액을 87 mg 첨가하고, 질산나트륨을 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 9와 동일한 처리를 행하였다. 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

과산화수소와 질산 이온 비율에 의한 소취 효과
		K	과산화수소(mg/L)	질산 이온 (mg/L)	경과 시간 (hr)
		K	과산화수소(mg/L)	질산 이온 (mg/L)	0.5	24	48
황화수소 (ppm)	비교예 3	0.05	9.6	190.4	290	230	200
	비교예 4	0.1	18.3	181.7	200	230	200
	실시예 9	0.5	66.5	133.5	25	측정불가	12
	실시예 10	1	100	100	측정불가	측정불가	15
	실시예 11	6	171.3	28.7	측정불가	측정불가	40
	실시예 12	10	181.7	18.3	측정불가	측정불가	60
	비교예 5	-	200	0	측정불가	측정불가	170
머캅탄류 (ppm)	비교예 3	0.05	9.6	190.4	38	80	80
	비교예 4	0.1	18.3	181.7	15	68	80
	실시예 9	0.5	66.5	133.5	5	측정불가	5
	실시예 10	1	100	100	측정불가	측정불가	측정불가
	실시예 11	6	171.3	28.7	측정불가	측정불가	8
	실시예 12	10	181.7	18.3	측정불가	측정불가	10
	비교예 5	-	200	0	측정불가	측정불가	17

k 값을 조정함으로써 소취 성능은 크게 변하였다. 특히 k는 0.5 내지 10의 범위가 바람직하였다.

<실시예 13>

하수 처리장의 농축조로부터 채취한 생오니 (TS: 2.1 ％) 200 ml에 100 ％ 과산화수소 15.3 중량％ 농도, 질산나트륨 42 중량％ (질산 이온을 30.7 중량％), 1,2-프로필렌디아민테트라(메틸렌포스폰산) 0.07 중량％를 포함하는 소취제를 87 mg 첨가 혼합하여 25 ℃에서 24 시간 방치한 후, 나트륨피리티온을 100 ％ 환산으로 오니에 대하여 5 mg/L 첨가하고, 또한 고분자 응집제 (폴리아미딘계 강양이온 고분자 응집제)를 TS에 대하여 1 ％ 첨가 혼합하고, 쓰리 원 모터로 1 분간 교반하여 오니 블럭을 생성시켜 탈수하고, 탈수 케이크를 제조하였다. 오니 케이크를 테들러 백 (Tedlar Bag)에 넣어 25 ℃의 항온조 중에 24 시간, 48 시간, 72 시간 보존한 후의 황화수소, 전체 머캅탄류를 측정하였다. 이 경우, k=0.5이었다. 결과 를 하기 표 4에 나타내었다.

<실시예 14>

나트륨피리티온의 첨가량을 오니에 대하여 10 mg/L로 한 것 이외에는 실시예 13과 동일한 처리를 행하였다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

<실시예 15>

100 ％ 과산화수소를 23 중량％, 질산나트륨을 31.5 중량％ (질산 이온을 23 중량％)로 한 것 이외에는 실시예 13과 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=1.0이었다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

<실시예 16>

나트륨피리티온의 첨가량을 오니에 대하여 10 mg/L로 한 것 이외에는 실시예 15와 동일한 처리를 행하였다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

<비교예 6>

100 ％ 과산화수소 2.1 중량％, 질산나트륨 28.7 중량％ (질산 이온을 20.9 중량％), 1,2-프로필렌디아민테트라(메틸렌포스폰산) 0.07 중량％를 포함하는 소취제를 174 mg 첨가한 것 이외에는 실시예 13과 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=0.1이었다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

<비교예 7>

나트륨피리티온의 첨가량을 오니에 대하여 10 mg/L로 한 것 이외에는 실시예 6과 동일한 처리를 행하였다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

<비교예 8>

100 ％ 과산화수소 43.8 중량％, 질산나트륨 3.0 중량％ (질산 이온을 2.2 중량％), 1,2-프로필렌디아민테트라(메틸렌포스폰산) 0.07 중량％를 포함하는 소취제를 87 mg 첨가한 것 이외에는 실시예 13과 동일한 처리를 행하였다. 이 경우, k=20.0이었다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

<비교예 9>

나트륨피리티온의 첨가량을 오니에 대하여 10 mg/L로 한 것 이외에는 실시예 8과 동일한 처리를 행하였다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

방균제와의 조합에 의한 소취 효과
		과산화수소(mg/L)	질산이온 (mg/L)	NaPT (mg/L)	경과시간 (hr)
		과산화수소(mg/L)	질산이온 (mg/L)	NaPT (mg/L)	24	48	72
황화수소 (ppm)	비교예 6	18.3	181.7	5	70	460	820
	비교예 7	18.3	181.7	10	45	300	750
	실시예 11	66.5	133.5	5	측정불가	20	120
	실시예 12	66.5	133.5	10	측정불가	12	80
	실시예 13	100.0	100.0	5	측정불가	측정불가	15
	실시예 14	100.0	100.0	10	측정불가	측정불가	흔적량
	비교예 8	190.4	9.6	5	측정불가	40	250
	비교예 9	190.4	9.6	10	측정불가	22	190
머캅탄류 (ppm)	비교예 6	18.3	181.7	5	60	450	600
	비교예 7	18.3	181.7	10	38	310	550
	실시예 11	66.5	133.5	5	흔적량	40	180
	실시예 12	66.5	133.5	10	측정불가	25	100
	실시예 13	100.0	100.0	5	측정불가	측정불가	5
	실시예 14	100.0	100.0	10	측정불가	측정불가	측정불가
	비교예 8	190.4	9.6	5	측정불가	80	210
	비교예 9	190.4	9.6	10	측정불가	60	150
NaPT: 나트륨피리티온을 나타냄

k 값을 적절하게 함으로써 방균제와의 조합 효과도 크게 향상시킬 수 있었다.

본 발명에 따르면, 적은 약제 주입량으로 폐수, 오니, 탈수 케이크 또는 세정 장치의 세정수 등 매체 중의 황화수소, 머캅탄류 등의 유황계 악취를 순간적으로 제거할 수 있으며, 또한 그 효과를 지속시킬 수 있어 장기간 안정된 소취제를 제공할 수 있다.

Claims

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과산화물과 질산 이온을 함유하며, 과산화물의 농도가 과산화수소로 환산하여 10 중량％ 이상 50 중량％ 미만인 것을 특징으로 하는 매체용 소취제와 방균제로 유황계 악취 물질을 함유하는 매체를 처리하는 소취 방법.
제7항에 있어서, 매체용 소취제에서의 과산화물과 질산 이온 사이의 농도 관계가 하기 수학식 1로 표시되는 것인 소취 방법.

<수학식 1>

(식 중, k=0.5 내지 10이고, 동시에 과산화물의 과산화수소 환산 농도(중량％)와 질산 이온 농도(중량％)의 합계가 100 미만임)
제7항에 있어서, 매체용 소취제가 킬레이트제를 함유하는 것인 소취 방법.